光刻胶气泡排除系统及排除方法技术方案

一种光刻胶气泡排除系统，包括：气泡收集桶，所述气泡收集桶上设置有第一排气管路；电机驱动泵，通过光刻胶运送管路将其输入端与气泡收集桶的光刻胶输出端连接，可将气泡收集桶中的光刻胶回吸至电机驱动泵内；第一电磁阀，位于第二排气管路上，关闭时，使光刻胶留在第二排气管路内；光刻胶回收管路，将第二排气管路与气泡收集桶连接，使电机驱动泵内的光刻胶输出至气泡收集桶，且与第二排气管路的接口位于第一电磁阀和电机驱动泵之间；第二电磁阀，位于光刻胶回收管路上，开启时，使光刻胶从电机驱动泵经由光刻胶回收管路输入至气泡收集桶。上述系统，光刻胶得到反复利用，提高了光刻胶的利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及光刻胶气泡排除系统及排除 方法。
技术介绍
半导体制造工艺中，光刻工艺一直被认为是集成电路制造中关键的步骤， 在整个工艺过程中需要被多次使用，其稳定性及可靠性对产品的质量、良率 和成本有着重要的影响。光刻工艺是一个复杂的过程，其本质是把电路结构以图形的形式复制到以后要进行刻蚀和离子注入的晶圆上首先利用光刻胶 涂布系统在晶圆上形成一层感光材料一一光刻胶薄层，再将平行光经过掩膜 版照射在光刻胶薄层上使其曝光而变质，最后利用显影液进行显影完成图形 转移。其中，若形成的光刻胶薄层厚度出现了偏差，会直接影响到后面相关 工艺的进行，如光刻胶厚度超过预计厚度，可能造成曝光、显影不充分，得 不到正常的光刻图形；而光刻胶厚度小于预计厚度，除曝光显影不正常导致 的图形变形外，还可能会造成光刻胶对晶圆的保护失败，晶圆在经过刻蚀工 艺后报废。故而在光刻胶的涂布工艺中，实现对光刻胶厚度的良好控制非常 关键。申请号为03153892.4的中国申请专利公开了 一种光刻胶涂布侦测系统，该 系统利用多个继电器与电磁阀相配合，检测涂胶系统的各组件开关状态，实 现对光刻胶涂布过程的监控。但是，该方法中只是监控了各组件的开关状态， 防止因机械故障而导致光刻胶涂布失败。然而，在实践中发现，导致光刻胶的涂布量发生偏离的除了各组件的机械开关状态外，还有其它几个原因如 气泡问题，虽然在光刻胶的涂布过程中会经过气泡排除系统，但由于气泡排除次数少，使最终喷出的光刻胶中仍可能会存在气泡，而当光刻胶薄层中含 有气泡时，不仅会使得光刻胶喷涂不均匀，成品率下降，还会导致光刻胶的 实际涂布量变少，形成的光刻胶薄层的厚度变薄。因此，在更换光刻胶过滤 器或者上新光刻胶时，需要做气泡移除的动作，将留在过滤器、电机驱动泵 以及光刻胶运送管路中的气泡排出，避免气泡通过光刻胶运送管路到达晶圓 表面，形成缺陷。图1为现有带有光刻胶气泡排除系统的光刻胶涂布系统示意图。如图1所示，光刻胶涂布系统包括光刻胶存储系统102，用于存储光刻胶；光刻胶 气泡排除系统104，用于排除光刻胶中的气泡；第一光刻胶运送管路IOO,用 于连通光刻胶存储系统102与气泡排除系统104，将光刻胶从光刻胶存储系统 102输出到气泡排除系统104;光刻胶回吸系统106，用以控制光刻胶正确的 分布体积，使得光刻胶喷出平顺，防止气泡进入光刻胶内及防止光刻胶在晶 圓上旋涂时，残留光刻胶材料滴入；第四光刻胶运送管路118，用于连通光刻 胶气泡排除系统104与光刻胶回吸系统106,将光刻胶从光刻胶气泡排除系统 104输出到光刻胶回吸系统106;光刻胶喷出系统108,将光刻胶喷出涂布在 晶圓上；第五光刻胶运送管路120，用于连通光刻胶回吸系统106与光刻胶喷 出系统108，将光刻胶从光刻胶回吸系统106输出到光刻胶喷出系统108。其中，光刻胶气泡排除系统104中还包括消耗侦测桶(L/Etank) 110， 通过第一光刻胶运送管路100将所述消耗侦测桶110的光刻胶输入端与光刻 胶存储系统102的光刻胶输出端连接，暂存少量光刻胶，阻止气泡进入后端； 消耗侦测桶满状态感应器(L/E Upper Sensor) 105，位于第一光刻胶运送管路 100上，通过感应第一光刻胶运送管路100中是否有光刻胶来检测光刻胶存储 系统102中的光刻胶是否用完，如用完则在光刻胶存储系统102加入新光刻 胶，如没用完则进行后续排除气泡或光刻胶涂布步骤；第三排气管路IOI，与 消耗侦测桶IIO排气口连接，用于排除消耗侦测桶110内光刻胶中的气泡；第三排气阀109，安装于第三排气管路101上，开启时使消耗侦测桶110内光 刻胶中的气泡从第三排气管路101中排入厂务废液处理系统，关闭时光刻胶 中的气泡不排出第三排气管路101;气泡收集桶(Trap tank) 112，通过第二 光刻胶运送管路103将气泡收集桶112的光刻胶输入端与消耗侦测桶110的 光刻胶输出端连通；光电传感器107，安装于第二光刻胶运送管路103上，用 于检测消耗侦测桶110中的光刻胶是否用完，如用完则将光刻胶存储系统102 中的光刻胶运输至检测消耗侦测桶110中，如没用完则进行后续排除气泡或 光刻胶涂布步骤；第一排气管路115,与气泡收集桶112排气口连接，用于排 除气泡收集桶112内光刻胶中的气泡；第一排气阀111,位于第一排气管路115 上，开启时使气泡收集桶112内光刻胶中的气泡从第一排气管路115中排入 厂务废液处理系统，关闭时光刻胶中的气泡不从第一排气管路115排出；电 机驱动泵(RDSPump) 114,通过第三光刻胶运送管路117将电机驱动泵114 的光刻胶输入端与气泡收集桶112的光刻胶输出端连通，用于将光刻胶存储 系统102中的光刻胶回吸并喷出至光刻胶回吸系统106;过滤器116,与电机 驱动泵114连接，将电机驱动泵114内带气泡光刻胶输入至过滤器116，将气 泡过滤掉，而光刻胶输回到电机驱动泵114;第二排气管路119，与电机驱动 泵114排气口连接，用于排除电机驱动泵114内光刻胶中的气泡；气泡侦测 感应器(L/E Sensor) 113，位于第四光刻胶运送管路118上，侦测是否有遗漏 的气泡从电机驱动泵114输出，其中第四光刻胶运送管路118与气泡排除系 统104中的电机驱动泵114光刻胶输出端连接。继续参考图1,现有光刻胶涂布系统在更换光刻胶过滤器或者更换新光刻 胶时排除气泡，包括下列步骤开启消耗侦测桶110的第三排气管路101上 的第三排气阀109，使消耗侦测桶110内光刻胶中的气泡输出至厂务废液处理 系统；开启气泡收集桶112的第一排气管路115上的第一排气阀111，使气泡 收集桶112内光刻胶中的气泡输出至厂务废液处理系统；通过电机驱动泵114中的真空腔产生负压将光刻胶存储系统102中的光刻胶回吸入电机驱动泵 114;其间，光刻胶第一光刻胶运送管路100从光刻胶存储系统102输出至消 4毛侦测桶(L/Etank) 110，所述其中一毛侦测桶(L/Etank) IIO用于暂存少量 光刻胶，阻止气泡进入后端，第一光刻胶运送管路100上有消耗侦测桶满状 态感应器105,感应第一光刻胶运送管路100中是否有光刻胶来检测光刻胶存 储系统102中的光刻胶是否用完，如用完则在光刻胶存储系统102加入新光 刻胶，如没用完则进行后续排除气泡或光刻胶涂布步骤；光刻胶经过消耗侦 测桶110的光刻胶输出端输出进入第二光刻胶运送管路103，再经由第二光刻 胶运送管路103将光刻胶输入至气泡收集桶112，其中第二光刻胶运送管路 103上有光电传感器107，用于检测消耗侦测桶IIO中的光刻胶是否用完，如 用完则将光刻胶存储系统102中的光刻胶运输至检测消耗侦测桶110中，如 没用完则进行后续排除气泡或光刻胶涂布步骤；光刻胶由气泡收集桶112输 出至第三光刻胶运送管路117,再经由第三光刻胶运送管路117输入至电机驱 动泵114;光刻胶从电机驱动泵114中输入至过滤器116中将气泡过滤掉，光 刻胶输回至电机驱动泵114中；将过滤器116未过滤掉的气泡经由第二排气 管路119排出至厂务废液处理系统中；然后通过电机驱动泵1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻胶气泡排除系统，包括：气泡收集桶，所述气泡收集桶上设置有第一排气管路；电机驱动泵，通过光刻胶运送管路将其输入端与气泡收集桶的光刻胶输出端连通，所述电机驱动泵上有第二排气管路；其特征在于，还包括：第一电磁阀，位于第二排气管路上，关闭时，使光刻胶留在第二排气管路内；光刻胶回收管路，将第二排气管路与气泡收集桶连接，使电机驱动泵内的光刻胶输出至气泡收集桶，且与第二排气管路的接口位于第一电磁阀和电机驱动泵之间；第二电磁阀，位于光刻胶回收管路上，开启时，使光刻胶从电机驱动泵经由光刻胶回收管路输入至气泡收集桶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡习虎，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]